当今世界，人类已经是进入真正意义上的信息时代。互联网、云计算、大数据等数字经济正快速发展，并已经成为人类生活方式的一部分。互联网数据中心（IDC）作为海量数据的存储及运算处理实体，其规模也在快速扩大。特别是以ChatGPT、DeepSeek为代表的人工智能技术的跨越式发展，需要海量数据和超强算力作为支撑，进一步催生了AI算力等大功率应用场景的普及，驱动数据中心及相关服务的市场需求不断释放。
　　
　　作为基础设施的数据中心在为人类提供便捷的同时，也在消耗着巨大的能源和资源。土地资源的稀缺性日益凸显，能耗问题成为制约数据中心发展的重大难题。散热成本高企，碳排放量巨大，自然灾害更是对陆地数据中心的安全性构成严重威胁。土地、能耗、散热、成本等诸多因素如同枷锁，束缚着人工智能的进一步发展。
　　
　　从全球来看，Google、Facebook、Amazon、阿里、腾讯等都在进行数据中心绿色升级的各种尝试，比如阿里千岛湖数据中心和腾讯贵安七星山洞数据中心。

   海底数据中心（Undersea Datacenter UDC）的前瞻性布局首先由微软提出。美国微软自2015年启动实施Natick项目，开始探索海底数据中心解决方案。经过两个阶段的试验，验证了海底数据中心技术的可行性。尤其是2018年至2020年的第二阶段试验表明：海底数据中心的PUE可达1.076，部署于海底数据中心的服务器故障率为陆地数据中心的1/8。
　　
　　海底数据中心利用海水作为自然冷源，通过巨量流动海水对数据舱设施进行散热，不再使用传统陆地数据中心的空调和冷却塔进行散热。通过自然冷却方式，能够降低40%以上的冷却能耗。这种独特的散热方式，不仅解决了陆地数据中心散热成本高、能耗大的问题，还为数据中心的可持续发展提供了有力支持。除可提供复制陆上数据中心的通用型数据中心业务外，在面向云服务、GPU超算、AI智能计算、区块链等新技术应用场景时更具节能降本的优势，同时可为数字资产相关产业发展提供绿色配套基础设施。
　　
　　在中国，深圳海兰云数据中心科技有限公司专注于探索海底数据中心解决方案。目前海兰云已拥有世界级海底数据中心与高可用IT服务经验及卓越的产品链整合能力，可基于海底数据中心技术为用户提供从数据中心设计、建设和运营，到数据中心托管、IT管理运营外包等全生命周期服务。

海兰云已经在海南省沿岸3公里附近陵水海域开展了海底数据中心示范项目建设，分别于2022年12月、2023年1月、2023年11月完成海南海底数据中心项目（一期）3个数据舱的建设。服务客户包括中国电信、atlas（新加坡）、曙光、阿里云、广联达、拓尔思、三亚崖州湾科技城管理局等企业/单位。根据中国信息通信研究院为海南海底数据中心一期项目出具的半年度运营报告表明，海底数据中心总体运行稳定，舱内温度稳定在23℃-27℃之间，用户设备故障率为“零”，PUE小于1.1。
　　
　　深圳海兰云海底数据中心由岸站、海底光电复合缆、海底分电站和海底数据舱四个部分组成。海底数据中心主体结构为罐体结构，电气设备、冷却系统均布置在罐体内部；罐体顶部为海水冷却系统，主要包括海水泵和冷凝系统。

岸站基地为整个项目的岸上区域，主要功能包括动力中心、测试中心、运营中心及科技研发配套中心四部分。岸站的动力中心主要由10kV配电系统、岸站办公区配电系统、柴油发电机组配电系统以及网络接入间所组成。

   海底分电站通过光电复合缆与岸站连接，为海底数据舱提供电力和网络。

海底数据舱采用军用级材料和技术，满足不同海域环境下25年使用寿命要求，可重复开启。
　　
　　2024年海兰云发布“海底数据中心+海上风电”融合解决方案，通过运营模式创新实现两者间的有机结合，在节能降耗、集约化用海、降低前期施工和后期运维成本等方面形成高效协同。该方案具有多种优势：第一，海底数据中心与海上风电可以共用海域场址、海底光电复合缆、海洋工程船，实现降本增效。相比传统陆上数据中心，建造和运维成本优势明显。第二，海上风电提供绿色电力，显著地降低海底数据中心用电成本，与市电相比，用电成本降低50%以上。第三，海底数据中心作为海上风电的有效载荷，是唯一可以高效原位消纳海上绿电的产业，提高了海上风电场的发电效率和经济效益，帮助海上风电场产业链做大做强。
　　
　　海底数据中心通过利用海水自然冷却技术，将能效比（PUE）降至1.1以下，较陆地数据中心降低40%以上能耗成本，同时完全消除淡水消耗；并可直接接入海上风电等绿电资源，进一步降低电价波动风险，将成为高算力需求场景下兼顾经济性与可持续性的优选方案。
　　
　　海底数据中心良好的散热环境，使得高密度算力部署成为可能。在大模型训练中，海底数据中心能够有效减少冷却中断导致的算力损失，从而提高训练效率和质量。这种高密度算力的特性，使其成为人工智能训练的天然适配场景，为人工智能的发展提供了强大的算力支持。沿海城市群是人工智能应用的重要场景，自动驾驶、工业机器人等领域对低延迟算力的需求尤为突出。海底数据中心作为“海洋边缘节点”，能够就近部署算力，有效降低延迟，为人工智能应用提供更加高效、可靠的算力保障。
　　
　　海底数据中心作为人工智能时代破局算力困境的“蓝色引擎”，具有重要的战略意义。它不仅能够有效解决传统陆地数据中心面临的土地、能耗、散热、成本等问题，还能为人工智能的发展提供高密度、低延迟、绿色的算力支持。在政策、技术与资本的协同推动下，海底数据中心有望从“试验舱”走向“海底硅谷”，开启AI新基建的“蓝海时代”。
　　
　　作者简介
　　
　　张志亚，海兰云华南区域经理，数据中心行业工作多年，重点研究海底数据中心的可用性、能效和经济性。
　　
　　编辑：Harris